Tilman Liebchens Spezialität ist platzsparendes Packen von Information. In dieser Disziplin hat er wissenschaftliche Schwergewichte und Weltkonzerne übertroffen. An der Technischen Universität am Berliner Landwehrkanal entwickelte der Mitarbeiter des Fachgebiets Nachrichtenübertragung ein Verfahren zum Speichern von Digitalmusik, das in diesem Jahr weltweit zum Industriestandard werden dürfte – und damit ähnlich allgemeinverbindlich wie ein DIN-A4-Format, ein Morsezeichen oder die Maße für Standardcontainer. Liebchen beschreibt sein von Qualitätsverlusten freies Verfahren namens Audio Lossless Coding (ALS) nüchtern als "Packprogramm für Audio, Teil des MPEG-4-Standards".

Das Kürzel MPEG steht für Moving Pictures Expert Group, ein internationales Gremium, das technische Standards für die Kompression von Audio- und Videodaten empfiehlt. Wer dieses Gremium überzeugen will, muss dicke Bretter bohren und geschickt kommunizieren – gilt es doch, die eigene Entwicklung zu vertreten, ohne die Konkurrenten zu vergrätzen. Denn am Ende muss ein Konsens stehen. Seit Ende 2002 hat Liebchen auf fünf einwöchigen MPEG-Treffen für sein Verfahren gefochten.

Musikliebhaber rund um den Globus kennen und schätzen bereits ein Datenkompressionsverfahren: MP3. Es verwirft aus Musikdateien viel Ballast, den das Ohr sowieso nicht hören kann, und reduziert so die Datenmenge auf etwa ein Zehntel. "Wenn ich jemandem ALS erklären will, der keine Ahnung davon hat, sage ich immer: Das ist so wie MP3, bloß ganz anders", erzählt Liebchen. Er will das Platzsparen durch Datenkompression nun einer sehr anspruchsvollen Klientel eröffnen – Tonstudios, Rundfunksendern, Musikarchiven. Auf deren Festplatten türmen sich gewaltige digitale Datenmengen. Doch die Profis können mit Platzspar-Lösungen wie MP3 nichts anfangen, denn die Musik wird durch diese Kompression beschnitten, auch wenn der Durchschnittshörer davon nichts merkt. Bei der Weiterverarbeitung der Dateien kann sich das durch hässliche Störgeräusche bemerkbar machen. Deswegen sprechen Experten auch von lossy compression, verlustbehafteter Kompression.

Liebchens Entwicklung ist lossless , verlustfrei. Sie beschreibt einfach eine gegebene Menge an Information vollständig mit einer möglichst kleinen Menge an Daten, indem sie, grob vereinfacht, nach Wiederholungen sucht und Doubletten ersetzt. Kommt beispielsweise in einem Text ein Wort häufig vor, dann kann man seine Doppelgänger durch einen kleinen Platzhalter ersetzen. Dann braucht das Digitaldokument weniger Speicherplatz. Zum Lesen wird der Ursprungszustand wiederhergestellt.

Bei digitaler Musik stößt dieses simple Prinzip jedoch an Grenzen. "Wirklich identische Samples gibt es bei Audio nur ganz selten", sagt Liebchen. "Wir nutzen deshalb Ähnlichkeiten aus." Samples sind kleine Abschnitte eines Musikstücks. "Wenn aufeinander folgende Samples sehr ähnlich sind, ist die Differenz wesentlich kleiner als die ursprünglichen Werte und lässt sich kürzer umschreiben. ALS kürzt dabei nur das weg, was man hinterher identisch wiederherstellen kann."

Liebchens Algorithmus, "vielleicht vier- oder fünftausend Zeilen Programmcode", reduziert die Datenmenge einer Tondatei auf die Hälfte und lief Vorschlägen von Microsoft, Real Networks oder dem japanischen Schwergewicht NTT den Rang ab. Er war auch besser als ein Verfahren des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Schaltungen in Erlangen und Ilmenau, dem Geburtsort von MP3. "Das war schon ein Außenseitervorschlag. Die meisten haben sich auf eine andere Architektur gestützt. Unsere war aber so viel effizienter, dass sie dann doch erste Wahl wurde", erzählt Liebchen.

Seit viereinhalb Jahren schon beschäftigt sich der 32-Jährige mit diesen Verfahren, eigentlich ist es das Thema seiner Doktorarbeit. Die TU entlastet den Wissenschaftler zwar etwas von seiner Lehrtätigkeit. "Aber Tilman Liebchen hat das hier nicht mit einem großen Forschungsteam gemacht, sondern hauptsächlich allein, vielleicht von ein, zwei Mitarbeitern und ein paar Studenten unterstützt", sagt der Direktor des Fachgebiets Nachrichtenübertragung Thomas Sikora. Er ist selbst ein alter Hase in der MPEG-Welt und freut sich, "dass nun ein ganzes MPEG-Verfahren auf TU-Techniken aufbaut. Das ist schon ein ganz besonderer Erfolg."

Audiokomprimierung gilt seit jeher als Königsdisziplin beim digitalen Platzsparen, und deutsche Institute forschten stets mit an der Weltspitze. Liebchen sieht sich nicht als Erfinder. "In Ingenieurberufen wird heute kaum noch etwas erfunden, wir sind alle Entwickler und Weiterentwickler", sagt er. "Wir haben die verlustlose Kodierung hier nicht erfunden. Ich habe ausprobiert, wie man vorhandene Techniken so kombinieren und optimieren kann, dass das beste Gesamtkonzept dabei herauskommt." Sein Baby, ein 128 Kilobyte schlanker Algorithmus, sei Ergebnis eines "Patchwork-Prozesses". "Da geht er zu weit in seiner Bescheidenheit", sagt dagegen Sikora, "es ist eine Erfindung im eigentlichen Sinn und im höchsten Grad patentfähig." Auch der MP3-Erfinder Karlheinz Brandenburg, an dessen Ilmenauer Fraunhofer-Institut an Konkurrenzverfahren gefeilt wird, bescheinigt Liebchen, er habe "solide technische Arbeit geleistet, eine gute Sache". Er fügt jedoch an: "Die Standardisierung ist ein großer Erfolg, garantiert aber noch keinen Einsatz."